(57)【要約】【課題】従来技術でのフレキシブルケーブルは、信号伝送導体と接地導体間に隙間があるため電磁波シールドが完全でない問題があり、ケーブル全長にわたり信号伝送導体に対しての電磁波シールドが完全でない問題がある。【解決手段】金属材料で構成された信号導体の上面及び下面に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体と左右に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体を接続することにより信号導体に対して接地導体で完全遮蔽する断面構造をもつシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルを提供することである。【選択図】    図１
2005019330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料で構成された信号導体の上面及び下面に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体と左右に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体を接続することにより信号導体に対して接地導体で完全遮蔽する断面構造をもつことを特徴とするシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブル。
【請求項２】
接続端子を構成する部分を除く信号導体部分は、信号導体に対して接地導体で完全遮蔽する断面構造をもつことを特徴とする請求項１に記載のシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブル。
【請求項３】
接続端子を構成する部分を除く信号導体の左右に配置した接地導体の上面及び下面の絶縁材料で構成された絶縁体を除去し信号導体の左右に配置した接地導体を露出させ剥き出しとなった接地導体と信号導体の上面及び下面に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体と接続させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブル。
【請求項４】
接続端子を構成する部分を除く信号導体の左右に配置した接地導体の上面及び下面の絶縁材料で構成された絶縁体を除去し信号導体の左右に配置した接地導体を露出させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
【０００２】
【従来技術】
特開平８−７６６４号（以下、特許文献１という）にフラットケーブルにおいて、金属箔と接着性樹脂に金属フィラーを含有させた導電性接着剤層とを組み合わせてシールド層とすることにより、シールド層をグランド線と接触させて簡単な加熱・加圧をするだけで空隙もうまり、接着と導通の両方を満足させることができかつシールド特性もすぐれているフレキシブルケーブルについての記載（特許文献１の第０００６段落〜００１３段落）がある。
特開２０００−１７３３５５号（以下、特許文献２という）に上面及び下面のそれぞれを絶縁性フィルム層間に、複数本の導体を絶縁性接着剤で並列に配線した配線層を、面シールド層で覆い、前記導体を一本おきに前記面シールド層と、スルーホールで導通してシールドを形成したシールドフラットケーブルとして、シールド効果を上げ、電気的性能を向上させ、かつシールド処理を簡単にできるフレキシブルケーブルの記載（特許文献２の第０００５段落〜００２４段落）がある。
特開２００２−１１７７２６号（以下、特許文献３という）にシート状のシールド導体２とシート状の絶縁体１が積層され、絶縁体１中に複数の導線が平行に設けられたシート状のフレキシブルケーブルにおいて、前記複数の導線には、シールド導体２に接続されたシールドグラウンド線５、シールド導体２に接続されていない独立したグラウンド線４及び高速信号線３が含まれておりシールドグラウンド線５とグラウンド線４は隣り合い高速信号線３はグラウンド線４と隣り合ってシールドグラウンド線５と隣り合わないように配置された構成を採用したフレキシブルケーブルの記載（特許文献３の第０００９段落〜００３３段落）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記に示す従来技術でのフレキシブルケーブルは、信号伝送導体と接地導体間に隙間があるため電磁波シールドが完全でない問題があり、ケーブル全長にわたり信号伝送導体に対しての電磁波シールドが完全でない問題がある。
【０００４】
本発明は、電磁波シールドを完全にする課題を解決しようとするものであり、シールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、鋭意研究の結果、金属材料で構成された信号導体の上面及び下面に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した金属材料で構成された接地導体と信号導体の左右に配置した金属材料で構成された接地導体とを接続することにより金属材料で構成された信号導体に対して金属材料で構成された接地導体で完全遮蔽する断面構造を有する発明品を完成し、上記課題を解決した。すなわち、課題を解決する手段は、金属材料で構成された信号導体の上面及び下面に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体と左右に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体を接続することにより信号導体に対して接地導体で完全遮蔽する断面構造をもつシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルを提供することである。
少なくとも接続端子を構成する部分を除く信号導体部分は、信号導体に対して接地導体で完全遮蔽する断面構造をもつことを特徴とするシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルを提供することである。
少なくとも接続端子を構成する部分を除く信号導体の左右に配置した接地導体の上面及び下面の絶縁材料で構成された絶縁体を除去し信号導体の左右に配置した接地導体を露出させることを特徴とするシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの製造方法で得られるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルを提供することである。
少なくとも接続端子を構成する部分を除く信号導体の左右に配置した接地導体の上面及び下面の絶縁材料で構成された絶縁体を除去し信号導体の左右に配置した接地導体を露出させ上面及び下面に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体と左右に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した接地導体を接続させることを特徴とするシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの製造方法で得られるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルを提供することである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明による実施の形態として図１に示すのは、シールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの断面構造図である。信号導体１は上面及び下面に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した金属材料で構成された接地導体３と左右に絶縁材料で構成された絶縁体を介して配置した金属材料で構成された接地導体２で囲まれている。さらに、接地導体２の上面および下面に配置されている絶縁材料で構成された絶縁体を除去することにより接地導体２を露出することができ、接地導体２と接地導体３をめっき加工で接続することにより信号導体の周囲を接地導体２から４で完全遮蔽する断面構造をもつシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルを示している。
【０００７】
信号導体１は導電性を有する材料であればどのような材料も適用できる。代表的なものとしては、銅、銅合金、ニッケル、金などをあげることができる。
絶縁体は絶縁性を有するものであればどのような材料でも適用できる。代表的なものとしては、ポリイミド、エポキシ、アクリル、液晶ポリマーなどの液晶重合体などをあげることができる。
【０００８】
接地導体２を露出させる方法としてはドライエッチング法もしくはウエットエッチング法、レーザ加工、機械加工などをあげることができる。
【０００９】
本発明による実施の形態として図２に示すのは、絶縁材料で構成された絶縁体５に圧延法またはめっき法により製造される金属箔を絶縁体の片面側に密着させた材料の断面構造を示している。使用される金属、絶縁層の厚さは、５μ以上のものが使用できる。使用する材料については、絶縁体の片面側に金属を密着させたものあるいは絶縁体の両面側に金属箔を密着させたものどちらを使用しても良い。また、絶縁体と金属箔の間に接着機能をもつ樹脂を挟んでいるものもある。
【００１０】
本発明による実施の形態として図３に示すのは、絶縁材料で構成された絶縁体５に圧延法またはめっき法により製造される金属箔を絶縁体の両面側に密着させた材料の断面構造を示している。使用される金属、絶縁層の厚さは、５μ以上のものが使用できる。
【００１１】
本発明による実施の形態として図４に示すのは、図３に示される絶縁材料で構成された絶縁体５に圧延法またはめっき法により製造される金属箔を絶縁体の両面側に密着させた材料をスクリーン印刷法あるいはフォトレジスト法によりレジストパターンを形成しアディティブ法もしくはサブトラクティブ法を用いて信号導体パターンを形成した材料の断面構造を示している。信号導体１の左右に接地導体２を配置していることがわかる。
【００１２】
本発明による実施の形態として図５に示すのは、積層の組み合わせを示したものであり、それぞれの材料の断面構造を示している。材料９と材料１０の間には接着機能をもった樹脂シート８を挟んでいることがわかる。絶縁体５の材料によっては接着機能をもった樹脂シートを必要としないものもあり用途に見合った材料を選択すれば良い。積層を行う機器については、真空熱圧着プレス機を使用するか相応の性能を持つ機器を用いても良い。
【００１３】
本発明による実施の形態として図６に示すのは、積層後の材料の断面構造を示している。信号導体１の左右に接地導体２、上面及び下面には絶縁体を介して接地導体３が配置されているのがわかる。絶縁体５の厚みについては材料メーカーが推奨する熱プレス条件より機器の設定を行い、絶縁体の厚みを制御することとする。
【００１４】
本発明による実施の形態として図７に示すのは、図６に示される積層後の材料をスクリーン印刷法あるいはフォトレジスト法によりレジストパターンを形成しアディティブ法もしくはサブトラクティブ法を用いて接地導体３を形成した材料の断面構造を示している。信号導体１の左右に接地導体２を配置し、信号導体１の上下面に絶縁体を介して接地導体３を配置していることがわかる。
【００１５】
本発明による実施の形態として図８に示すのは、信号導体の左右に配置された接地導体２と信号導体１の上面及び下面に絶縁体を介して配置された接地導体３とを接続するために不要となる絶縁体部６を断面図で示したものである。断面図では、表裏面の開口部を除いた金属部分がメタルマスクの役割を併せ持つことがわかる。
【００１６】
本発明による実施の形態として図９に示すのは、図８に示す不要となる絶縁体部を除去したあとの様子を断面構造図で示したものである。ここでは、信号導体の周囲を接地導体で接続することが可能になる構造を示していることがわかる。不要となる絶縁体部を除去する方法としては、強アルカリの化学薬品を用いたウエットエッチング法あるいはプラズマガスを用いたドライエッチング法のどちらを用いても良い。それ以外の方法としては各種レーザを用いたレーザ加工やドリル加工などの機械加工を用いても良い。
【００１７】
本発明による実施の形態として図１０−１に示すのは、本発明品の全体図（上面図）である。接続端子部分の詳細図を図１０−２に示す。接続端子部の形成については、信号導体部の形成時に一括形成しているが信号導体の上面及び下面にある絶縁体を介して配置された金属導体をサブトラクティブ法で加工し、剥き出しになった絶縁体をウエットエッチング法あるいはドライエッチング法を用いて除去する。それ以外の方法では、レーザ加工、機械加工などを用いてもよい。
【００１８】
【実施例】
本発明を実施例により説明する。材料については、銅とポリイミドで構成された片面銅張り板とポリイミドの両面に銅を密着させた両面銅張り板を使用した。それぞれ図２および３に示す。本実施例では片面銅張り板の銅の厚みが１８μ、ポリイミドが厚み２５μのものを用い、両面銅張り板の銅の厚みが１８μ、ポリイミドの厚みが５０μのものを用いた。積層時に必要になってくる接着機能を有する樹脂シート７が厚み３５μである。製造工程としては、信号導体部の形成工程、積層工程、接地導体部の形成工程、ポリイミド加工工程、接地導体接続工程である。
【００１９】
信号導体部の形成については、銅表面の脱脂処理→感光性ドライフィルムのラミネート→露光→現像→銅エッチング→ドライフィルム剥離というような慣用の手段をもちいて材料の片面側に信号導体部１と接地導体部２を図４に示すように一括形成する。感光性ドライフィルムは２５μ厚のものを使用した。両面銅張り板の両面に８０〜８５℃程度に熱された圧着ローラーを用いてドライフィルムをラミネートした。露光は約６０ｍｊ／ｃｍ２で行い、現像は約３０℃の現像液を用いスプレー現像を行った。銅エッチングは５０℃の塩化第２鉄液を用いた。ドライフィルム剥離は５０℃のアルカリ系の液を用いた。
【００２０】
積層工程については、積層用接着シートの積層条件すなわち温度１６０から１７０℃、圧力１〜４ＭＰａ、時間３０〜４０分の諸条件で真空熱プレス機を用いて積層を行った。液晶ポリマーを用いる場合は、温度３００〜３５０℃、圧力０．５〜５ＭＰａの諸条件で行う。ここでは、図５に示すように先に加工した信号導体が真中にくるように真空熱プレス機にセットした。積層用のＳＵＳ板の上に先に加工した両面銅張り板を信号導体部が上にくるようにのせ、次に接着機能を有する樹脂シート８をのせる。樹脂シート８については基材部分の両面に接着機能を持つものを使用しているので向きはどちらを上にしても問題ない。最後に片面銅張り板の銅部分を上にしてのせる。図６には積層後の様子を断面構造図で示している。
【００２１】
接地導体部の形成工程については、基本的には信号導体形成工程と同じ工程である。信号導体部１と接地導体部２のパターン形成は片面のみの加工であったが接地導体部３のパターン形成は、図７に示すように接地導体部３を形成していく。ここでは、片面づつ加工を行ったが両面を同時に加工してもよい。
【００２２】
ポリイミド加工については、接地導体部の形成工程で形成された接地導体部以外に露出しているポリイミド部（図８の不要となる絶縁部６のこと）を加工する。強アルカリ液を用いたウエットエッチングあるいはプラズマガスを用いたドライエッチングのどちらでも用いることができる。今回はドライエッチング工法とレーザ加工を組み合わせた方法で加工を行った。ドライエッチングはＳＦ６、Ｎ２、Ｏ２の混合ガスを用い、時間は片面３０分づつ実施した。その後、炭酸ガスレーザ機で加工をおこない図９に示す形状を実現できた。このような工程に至ったのは、ウエットエッチングは短時間で処理できるのが加工形状に問題があるということとドライエッチングでは時間がかかるという問題があるためレーザ機との組み合わせを実施しました。
【００２３】
接地導体接続工程については、信号導体部１の左右に配置するポリイミド加工で外部に露出させた接地導体部２と接地導体部３とをめっき加工で接続する。ここでは、接地導体部２と接地導体部３の間がポリイミドを挟んだような形となっていることより、無電解銅めっきを行う。約３０分の処理時間で約２μ程度のめっきをつけることができる。その後、電解銅めっきを約３０〜４０分行い約６〜８μのめっきをつけることができる。図１には、電解めっき後の本発明品の断面構造を示している。
【００２４】
図１１には、本発明品と細線同軸ケーブル、従来技術でのＦＰＣケーブルとの放射ノイズレベルの比較表を示す。実験装置は、スペクトラムアナライザーに接続された電磁界プローブおよび制御用コンピュータを用いた。従来技術でのＦＰＣケーブルに比べ本発明品の放射ノイズレベルが１ＧＨｚ時に約２０ｄｂ改善されていることがわかる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明品の効果としては、まず接続機能を持った接続端子部分以外の信号導体部の周囲を接地導体で完全遮蔽することで電磁波シールド特性を向上することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの接続端子部を形成する部分以外の断面構造図である。
【図２】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの材料（片面銅張り板）の断面構造図である。
【図３】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの材料（両面銅張り板）の断面構造図である。
【図４】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの信号導体部及び接地導体部形成工程を説明するための断面構造図である。
【図５】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの積層工程を説明するための断面構造図である。
【図６】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの積層工程後を示す断面構造図である。
【図７】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの接地導体部の形成工程を説明するための断面構造図である。
【図８】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルのポリイミド加工工程を説明するための断面構造図である。
【図９】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルのポリイミド加工工程後を示す断面構造図である。
【図１０−１】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの全体を示す上面図である。
【図１０−１】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの接続端子部分を示す図である。
【図１１】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルと従来技術でのＦＰＣ、細線同軸ケーブルの放射ノイズレベルを表すグラフである。
【符号の説明】
１    信号導体
２    接地導体
３    接地導体
４    接地導体
５    絶縁体
６    不要となる絶縁体
７    信号導体
８    樹脂シート
９    材料（片面銅張り板）
１０  材料（両面銅張り板）
【図１】
2005019330.tif 000003
【図２】
2005019330.tif 000004
【図３】
2005019330.tif 000005
【図４】
2005019330.tif 000006
【図５】
2005019330.tif 000007
【図６】
2005019330.tif 000008
【図７】
2005019330.tif 000009
【図８】
2005019330.tif 000010
【図９】
2005019330.tif 000011
【図１０−１】
2005019330.tif 000012
【図１０−２】
2005019330.tif 000013
【図１１】
2005019330.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月5日(2003.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの接続端子部を形成する部分以外の断面構造図である。
【図２】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの材料（片面銅張り板）の断面構造図である。
【図３】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの材料（両面銅張り板）の断面構造図である。
【図４】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの信号導体部及び接地導体部形成工程を説明するための断面構造図である。
【図５】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの積層工程を説明するための断面構造図である。
【図６】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの積層工程後を示す断面構造図である。
【図７】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの接地導体部の形成工程を説明するための断面構造図である。
【図８】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルのポリイミド加工工程を説明するための断面構造図である。
【図９】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルのポリイミド加工工程後を示す断面構造図である。
【図１０−１】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの全体を示す上面図である。
【図１０−２】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルの接続端子部分を示す図である。
【図１１】本発明の実施例によるシールド付きフレキシブル並列多芯ケーブルと従来技術でのＦＰＣ、細線同軸ケーブルの放射ノイズレベルを表すグラフである。
【符号の説明】
１    信号導体
２    接地導体
３    接地導体
４    接地導体
５    絶縁体
６    不要となる絶縁体
７    信号導体
８    樹脂シート
９    材料（片面銅張り板）
１０  材料（両面銅張り板）